Flavivirus

Flavivirus ist eine Gattung von Viren in der Familie Flaviviridae. Diese Gattung umfasst das West-Nil-Virus, Dengue-Virus, FSME-Virus, Gelbfiebervirus, und mehrere andere Viren, die Enzephalitis verursachen können.

Flaviviren sind von der Gelbfieber-Virus, der Typ-Virus für die Familie benannt, das Wort "flavus" bedeutet "gelb" in Latein. Der Name "Gelbfieber" entstand aus ihrer Neigung zur Gelbsucht in Opfer verursachen.

Flaviviren mehrere gemeinsame Aspekte: allgemeine Größe, Symmetrie, Nukleinsäure, und das Aussehen im Elektronenmikroskop.

Die meisten dieser Viren werden durch den Biß eines infizierten Arthropoden übertragen und daher als Arboviren klassifiziert. Infektionen des Menschen mit diesen Viren sind in der Regel zufällige, als Menschen sind nicht in der Lage, das Virus hoch genug Titern replizieren, um Arthropoden erforderlich, um die Virus-Lebenszyklus weiterhin infizieren - ein Mann ist eine Sackgasse-Host. Die Ausnahmen sind Gelbfieber und Dengue-Viren, die noch benötigt Mückenvektoren, sind aber gut genug, um den Menschen angepasst ist, um nicht auf Tierwirten ab.

Andere Virusübertragungswege für Arboviren umfassen Umgang mit infizierten Tierkadavern, Bluttransfusion, der Geburt eines Kindes und durch den Verzehr von Rohmilch Produkte. Die Übertragung von Tieren auf Menschen, ohne einen Zwischenvektor Arthropoden wird angenommen, unwahrscheinlich. B. frühen Versuche mit Gelbfieber zeigte, dass die Krankheit ist nicht ansteckend.

Die bekannten nicht-Arboviren der Flavivirus-Familie entweder reproduzieren Arthropoden oder Wirbeltiere, aber nicht beides.

Replication

Flaviviren einen Sinn-RNA-Genom replizieren und in das Cytoplasma der Wirtszellen. Das Genom ahmt die zelluläre mRNA-Moleküls in allen Bereichen mit Ausnahme des Fehlens des Poly-adenylierte Schwanz. Diese Funktion ermöglicht es dem Virus, um zelluläre Gerät nutzen, um sowohl strukturelle und nicht-strukturelle Proteine ​​zu synthetisieren, während der Replikation. Das zellulare Ribosom ist entscheidend für die Replikation des Flavivirus, wie es übersetzt die RNA, in einer ähnlichen Weise zu zellulären mRNA, was zur Synthese einer einzigen Polyproteins. Im Allgemeinen codiert der Genom 3 Strukturproteine ​​und 8 nicht-strukturellen Proteinen. Die genomische RNA am 5'-Ende der Positiv-Strang-RNA-Genom mit einer Kappe-1-Struktur modifiziert.

Zelluläre RNA cap Strukturen werden durch die Wirkung einer RNA-Triphosphatase gebildet, wobei Guanylyltransferase, N7-methyltransferase und 2'-O-Methyltransferase. Das Virus kodiert für diese Aktivitäten in seine Nicht-Strukturproteine. Das NS3-Protein kodiert eine RNA triphosphatase innerhalb seiner Helikasedomäne. Es nutzt die Helikase ATP Hydrolysestelle um die γ-Phosphat vom 5'-Ende der RNA zu entfernen. Die N-terminale Domäne des Nicht-Strukturprotein 5 verfügt sowohl über die N7-Methyltransferase und Guanylyltransferase Aktivitäten zur Bildung reifer RNA Cap-Strukturen notwendig. RNA-Bindungsaffinität wird durch die Anwesenheit von ATP oder GTP reduziert und durch S-Adenosylmethionin verbessert. Dieses Protein kodiert auch ein 2'-O-Methyltransferase.

Nach der Übersetzung wird das Polyprotein durch eine Kombination von viralen und Wirtsproteasen zu reifen Polypeptids Produkte Trenn abgespalten. Dennoch ist zellulären posttranslationale Modifikation abhängig von der Gegenwart eines Poly-A-Schwanz; Daher wird dieses Verfahren nicht als Host abhängig. Stattdessen enthält das Polyprotein eine autokatalytische Funktion, die automatisch löst die erste Peptid, einen Virus spezifischen Enzyms. Dieses Enzym ist dann in der Lage, um das verbleibende Polyprotein zu den einzelnen Produkten zu spalten. Eines der Produkte abgespalten eine Polymerase ist, die Synthese eines sense-RNA-Moleküls verantwortlich ist. Folglich dieses Molekül dient als Matrize für die Synthese des Nachkommen genomischen RNA.

Flavivirus genomischen RNA Replikation erfolgt auf rauen endoplasmatischen Retikulum Membranen in membran Fächern.

Neue virale Partikel werden anschließend zusammengebaut. Dies geschieht während der Knospungsvorgang die auch für die Anreicherung der Hülle und Zellyse verantwortlich ist.

AG-Protein-gekoppelten Rezeptorkinase 2 erscheint im Ein- und Replikation für mehrere Flaviviridae wichtig zu sein.

RNA Sekundärstrukturelemente

Der Sinn-RNA-Genom des Flavivirus enthält 5 'und 3'-untranslatierte Regionen.

5'UTR

Die 5'UTRs sind 95 bis 101 Nukleotide lang in Dengue-Virus. Es gibt zwei konservierte Strukturelemente in der Flavivirus 5'UTR, eine große Stammschleife und einen kurzen Stammschleife. SLA Falten in eine Y-förmige Struktur mit einem Seiten Stamm-Schleife und eine kleine obere Schleife. SLA ist wahrscheinlich als Promotor wirken, und ist für die virale RNA-Synthese. SLB in Wechselwirkungen zwischen der 5'-UTR und 3'-UTR welche in der Cyclisierung der viralen RNA, die für die virale Replikation führen beteiligt.

3'UTR

Die 3'UTRs typischerweise 0,3-0,5 kb in der Länge und enthalten eine Anzahl von hochkonservierten Sekundärstrukturen, die erhalten und zu der Flavivirus-Familie beschränkt sind. Der Großteil der Analyse wurde unter Verwendung von West-Nil-Virus, um die Funktion der 3'UTR Studie durchgeführt.

Derzeit 8 Sekundärstrukturen innerhalb der 3'UTR von WNV identifiziert worden sind und SL-I, SL-II, SL-III, SL-IV, DB1, DB2 und CRE. Einige dieser Sekundärstrukturen charakterisiert worden sind und bei der Erleichterung der viralen Replikation und zum Schutz der 3'-UTR von 5 'Endonucleaseverdau wichtig. Nucleaseresistenz schützt den nachgeschalteten 3'-UTR-RNA-Fragments vor Abbau und ist essentiell für virusinduzierte cytopathicity und Pathogenität.

  • SL-II

SL-II wurde vorgeschlagen, einen Beitrag zur Beständigkeit Nukleaseabbau. Es kann zu einem anderen Haarnadelschleife in der 5'UTR der Japanische Enzephalitis-Virus-Genom identifiziert, bezogen werden. Das JEV-Haarnadel deutlich auf Wirtszellinfektion überrepräsentiert, und es wurde vorgeschlagen, dass die Haarnadelstruktur kann eine Rolle bei der Regulierung der RNA-Synthese zu spielen.

  • SL-IV

Diese Sekundärstruktur wird in der 3'UTR des Genoms des Flavivirus aufwärts der DB Elemente. Die Funktion dieses konservierte Struktur nicht bekannt ist, ist gedacht, um einen Beitrag zur Beständigkeit Ribonuclease.

  • DB1 / DB2

Diese beiden konservierten Sekundärstrukturen werden auch als Pseudo-Repeat-Elemente bekannt. Sie wurden ursprünglich innerhalb des Genoms des Dengue-Virus identifiziert und sind benachbart zueinander innerhalb der 3'UTR gefunden. Sie scheinen weit über das Flaviviradae konserviert werden. Diese DB Elemente eine Sekundärstruktur, die aus drei Helices und sie eine Rolle bei der Gewährleistung einer effizienten Übersetzung zu spielen. Löschen von DB1 hat eine kleine, aber signifikante Reduktion der Übersetzung, aber Streichung von DB2 hat wenig Einfluss. Löschen sowohl DB1 und DB2 reduzierten Translationseffizienz des viralen Genoms bis 25%.

  • CRE

CRE ist das cis-aktive Replikationselement, auch als die 3'SL RNA-Elemente bekannt ist, und wird gedacht wesentlichen in die virale Replikation zu sein, indem sie die Bildung einer "Replikationskomplex". Obwohl Beweise für eine Existenz einer Pseudoknotenstruktur in dieser RNA dargestellt worden ist, scheint es nicht gut für Flaviviren konserviert werden. Deletionen des 3'-UTR von Flaviviren sind gezeigt worden, tödlich für infektiöse Klone sein.

Konservierte Haarnadel KWK

Eine konservierte Haarnadelstruktur wurde in mehreren Flavivirus Genoms gefunden und ist gedacht, um die Translation Kapsidproteine ​​lenken. Es liegt nur stromabwärts von der August-Startcodon.

Evolution

Eine mit den Vektor Viren und die andere ohne bekannte Vektor: Flaviviren kann in 2 Subtypen unterteilt werden. Der Vektor Clade in ein Moskito getragen Clade und Zecken übertragene Clade unterteilt werden. Diese Gruppen können wieder unterteilt werden.

Die Mücke-Gruppe kann in zwei Zweige unterteilt werden: ein Zweig enthält die neurotropen Viren, oft mit encephalitischen Krankheit beim Menschen oder Vieh verbunden. Dieser Zweig neigt dazu, durch Culex-Arten und Vogel Reservoirs verteilt werden. Der zweite Zweig ist die nicht-neurotropen Viren, die mit der hämorrhagischen Krankheit bei Menschen verbunden sind. Diese neigen dazu, Aedes-Arten, wie Vektoren und Primaten-Hosts haben.

Die durch Zecken übertragene Viren bilden auch zwei Gruppen: Die eine ist mit Seevögeln zugeordnet und die andere - die Frühsommer-Meningoenzephalitis komplexe Viren - ist in erster Linie mit Nagetieren verbunden.

Die Viren, die eine bekannte Vektor fehlen können in drei Gruppen unterteilt werden: eine eng an den durch Stechmücken übertragenen Viren, die mit den Schlägern zugeordnet ist verwandt; eine zweite, genetisch entfernter, wird auch mit Fledermäusen verbunden sind; und eine dritte Gruppe mit Nagetieren verbunden.

Es scheint wahrscheinlich, dass Zecken Übertragung kann von einer Mücke zu tragen Gruppe abgeleitet worden.

Spezies

Zecken übertragene Viren

  • Mammalian Zecken übertragene Virusgruppe
    • Alkhurma Virus
    • Deer Tick-Virus
    • Gadgets Gully-Virus
    • Kadam-Virus
    • Karshi-Virus
    • Kyasanur Wald Disease Virus
    • Langat Virus
    • Louping krank Virus
    • Omsk hämorrhagisches Fieber-Virus
    • Powassan Virus
    • Königliche Farm-Virus
    • Sokuluk Virus
    • FSME-Virus
    • Türkische Schaf-Enzephalitis-Virus
  • Seabird Zecken übertragene Virusgruppe
    • Kama-Virus
    • Méaban Virus
    • Sumarez Reef-Virus
    • Tyuleniy Virus

Moskitos übertragene Viren

  • Ohne bekannte Wirbeltier-Wirt
    • Aedes Flavivirus
    • Barkedji Virus
    • Calbertado Virus
    • Zellfusionsmittel Virus
    • Chaoyang-Virus
    • Culex Flavivirus
    • Culex theileri Flavivirus
    • Donggang Virus
    • Ilomantsi Virus
    • Kamiti-River-Virus
    • Lammi Virus
    • Marisma Moskito-Virus
    • Nakiwogo Virus
    • Nhumirim Virus
    • Nounane Virus
    • Spanisch Culex Flavivirus
    • Spanisch Ochlerotatus Flavivirus
    • Quang Binh-Virus
  • Aroa Virusgruppe
    • Aroa Virus
  • Dengue-Virus-Gruppe
    • Dengue-Virus
    • Kedougou Virus
  • Japanische Enzephalitis-Virus-Gruppe
    • Bussuquara Virus
    • Cacipacore Virus
    • Koutango Virus
    • Ilheus Virus
    • Japanische-Enzephalitis-Virus
    • Murray-Valley-Enzephalitis-Virus
    • Rocio-Virus
    • St. Louis Enzephalitis-Virus
    • Usutu-Virus
    • West-Nil-Virus
    • Yaounde Virus
  • Kokobera Virusgruppe
    • Kokobera Virus
  • Ntaya Virusgruppe
    • Bagaza Virus
    • Enten-Ei-Drop-Syndrom-Virus
    • Ilheus Virus
    • Jiangsu-Virus
    • Israel turkey meningoencephalomyelitis Virus
    • Ntaya Virus
    • Tembusu Virus
  • Spondweni Virusgruppe
    • Zika-Virus
  • Gelbfieber-Virus-Gruppe
    • Banzi Virus
    • Bouboui Virus
    • Edge Hill-Virus
    • Jugra-Virus
    • Saboya Virus
    • Sepik-Virus
    • Uganda S-Virus
    • Wesselsbron Virus
    • Gelbfieber-Virus

Viren ohne bekannte Arthropoden-Vektor

  • Entebbe Virusgruppe
    • Entebbe Fledermausvirus
    • Yokose Virus
  • Modoc Virusgruppe
    • Apoi Virus
    • COWBONE Ridge-Virus
    • Jutiapa Virus
    • Modoc-Virus
    • Sal Vieja Virus
    • San Perlita Virus
  • Rio Bravo Virusgruppe
    • Bukalasa Fledermausvirus
    • Carey Insel-Virus
    • Dakar Fledermausvirus
    • Montana myotis Leukoenzephalitis Virus
    • Phnom Penh Fledermausvirus
    • Rio Bravo-Virus

Nichtwirbeltierviren

  • Sojabohnenzystennematoden Virus 5

Vaccines

Die erfolgreiche Gelbfieber 17D Impfstoff, im Jahr 1937 eingeführt wurde, produziert dramatische Reduzierung der Epidemie Aktivität. Effektive getötet Japanische Enzephalitis und Frühsommer-Meningoenzephalitis Impfstoffe wurden in der Mitte des 20. Jahrhunderts eingeführt. Inakzeptable Nebenwirkungen wurden Wechsel von einer Maus-Hirn getötet Impfstoff gegen Japanische Enzephalitis, um sicherer und effektiver zweiten Generation Japanische-Enzephalitis-Impfstoffe aufgefordert werden. Diese können in breiten Gebrauch kommen, um wirksam zu verhindern, diese schwere Krankheit in den riesigen Populationen von Asien - Nord-, Süd- und Südostasien. Die Dengue-Viren zu produzieren viele Millionen Infektionen jährlich aufgrund der Übertragung von einem erfolgreichen globalen Mücke. Als Moskito-Kontrolle versagt hat, gibt mehrere Dengue-Impfstoffe in unterschiedlichen Entwicklungsstadien. Ein tetravalenten chimären Impfstoff, der Strukturgene der vier Dengue-Viren Spleiße auf eine 17D Gelbfieber-Backbone ist in der klinischen Phase-III-Tests.

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